金屬材料的延伸率和斷面收縮率愈大,表示該材料的塑性愈好,即材料能承受較大的塑性變形而不破壞。一般把延伸率大于百分之五的金屬材料稱為塑性材料(如低碳鋼等),而把延伸率小于百分之五的金屬材料稱為脆性材料(如灰口鑄鐵等)。塑性好的材料,它能在較大的宏觀范圍內(nèi)產(chǎn)生塑性變形,并在塑性變形的同時使金屬材料因塑性變形而強化,從而提高材料的強度,保證了零件的安全使用。此外,塑性好的材料可以順利地進行某些成型工藝加工,如沖壓、冷彎、冷拔、校直等。因此,選擇金屬材料作機械零件時,必須滿足一定的塑性指標。建筑金屬腐蝕的主要形態(tài)①均勻腐蝕。金屬表面的腐蝕使斷面均勻變薄。因此,常用年平均的厚度減損值作為腐蝕性能的指標(腐蝕率)。鋼材在大氣中一般呈均勻腐蝕。②孔蝕。金屬腐蝕呈點狀并形成深坑??孜g的產(chǎn)生與金屬的本性及其所處介質(zhì)有關(guān)。在含有氯鹽的介質(zhì)中易發(fā)生孔蝕??孜g常用**大孔深作為評定指標。管道的腐蝕多考慮孔蝕問題。③電偶腐蝕。不同金屬的接觸處,因所具不同電位而產(chǎn)生的腐蝕。④縫隙腐蝕。金屬表面在縫隙或其他隱蔽區(qū)域部常發(fā)生由于不同部位間介質(zhì)的組分和濃度的差異所引起的局部腐蝕。⑤應(yīng)力腐蝕。金屬制品行業(yè)包括結(jié)構(gòu)性金屬制品制造、金屬工具制造、金屬包裝容器制造、不銹鋼及類似日用金屬制品制造。福建正規(guī)金屬材料技術(shù)指導
還有隱身、抗氫、超導、形狀記憶、耐磨、減振阻尼等特殊功能合金以及金屬基復合材料等。金屬材料的疲勞現(xiàn)象,按條件不同可分為下列幾種:⑴高周疲勞:指在低應(yīng)力(工作應(yīng)力低于材料的屈服極限,甚至低于彈性極限)條件下,應(yīng)力循環(huán)周數(shù)在100000以上的疲勞。它是**常見的一種疲勞破壞。高周疲勞一般簡稱為疲勞。⑵低周疲勞:指在高應(yīng)力(工作應(yīng)力接近材料的屈服極限)或高應(yīng)變條件下,應(yīng)力循環(huán)周數(shù)在10000~100000以下的疲勞。由于交變的塑性應(yīng)變在這種疲勞破壞中起主要作用,因而,也稱為塑性疲勞或應(yīng)變疲勞。⑶熱疲勞:指由于溫度變化所產(chǎn)生的熱應(yīng)力的反復作用,所造成的疲勞破壞。⑷腐蝕疲勞:指機器部件在交變載荷和腐蝕介質(zhì)(如酸、堿、海水、活性氣體等)的共同作用下,所產(chǎn)生的疲勞破壞。⑸接觸疲勞:這是指機器零件的接觸表面,在接觸應(yīng)力的反復作用下,出現(xiàn)麻點剝落或表面壓碎剝落,從而造成機件失效破壞。塑性是指金屬材料在載荷外力的作用下,產(chǎn)生長久變形(塑性變形)而不被破壞的能力。金屬材料在受到拉伸時,長度和橫截面積都要發(fā)生變化,因此,金屬的塑性可以用長度的伸長(延伸率)和斷面的收縮(斷面收縮率)兩個指標來衡量。天津正規(guī)金屬材料經(jīng)驗豐富強度是指金屬材料在靜荷作用下抵抗破壞(過量塑性變形或斷裂)的性能。由于載荷的作用方式有拉伸、剪切等。
金屬材料是指具有光澤、延展性、容易導電、傳熱等性質(zhì)的材料。一般分為黑色金屬和有色金屬兩種。黑色金屬包括鐵、鉻、錳等。其中鋼鐵是基本的結(jié)構(gòu)材料,稱為“工業(yè)的骨骼”。由于科學技術(shù)的進步,各種新型化學材料和新型非金屬材料的廣泛應(yīng)用,使鋼鐵的代用品不斷增多,對鋼鐵的需求量相對下降。但迄今為止,鋼鐵在工業(yè)原材料構(gòu)成中的主導地位還是難以取代的。人類文明的發(fā)展和社會的進步同金屬材料關(guān)系十分密切。繼石器時代之后出現(xiàn)的銅器時代、鐵器時代。均以金屬材料的應(yīng)用為其時代的***標志?,F(xiàn)代,種類繁多的金屬材料已成為人類社會發(fā)展的重要物質(zhì)基礎(chǔ)。金屬材料通常分為黑色金屬、有色金屬和特種金屬材料。①黑色金屬又稱鋼鐵材料,包括雜質(zhì)總含量<,含碳,含碳大于。廣義的黑色金屬還包括鉻、錳及其合金。②有色金屬是指除鐵、鉻、錳以外的所有金屬及其合金,通常分為輕金屬、重金屬、貴金屬、半金屬、稀有金屬和稀土金屬等,有色合金的強度和硬度一般比純金屬高,并且電阻大、電阻溫度系數(shù)小。③特種金屬材料包括不同用途的結(jié)構(gòu)金屬材料和功能金屬材料。其中有通過快速冷凝工藝獲得的非晶態(tài)金屬材料,以及準晶、微晶、納米晶金屬材料等。
在腐蝕介質(zhì)和較高拉應(yīng)力共同作用下,金屬表面產(chǎn)生腐蝕并向內(nèi)擴展成微裂紋,常導致突然破斷?;炷林械母邚姸蠕摻睿ㄤ摻z)可能發(fā)生這種破壞。硬度表示材料抵抗硬物體壓入其表面的能力。它是金屬材料的重要性能指標之一。一般硬度越高,耐磨性越好。常用的硬度指標有布氏硬度、洛氏硬度和維氏硬度。1.布氏硬度(HB)以一定的載荷(一般3000kg)把一定大小(直徑一般為10mm)的淬硬鋼球壓入材料表面,保持一段時間,去載后,負荷與其壓痕面積之比值,即為布氏硬度值(HB),單位為公斤力/mm2(N/mm2)。2.洛氏硬度(HR)當HB>450或者試樣過小時,不能采用布氏硬度試驗而改用洛氏硬度計量。它是用一個頂角120°的金剛石圓錐體或直徑為、,在一定載荷下壓入被測材料表面,由壓痕的深度求出材料的硬度。根據(jù)試驗材料硬度的不同,可采用不同的壓頭和總試驗壓力組成幾種不同的洛氏硬度標尺,每一種標尺用一個字母在洛氏硬度符號HR后面加以注明。常用的洛氏硬度標尺是A、B、C三種(HRA、HRB、HRC)。其中C標尺應(yīng)用**為***。HRA:是采用60kg載荷鉆石錐壓入器求得的硬度,用于硬度極高的材料(如硬質(zhì)合金等)。HRB:是采用100kg載荷和直徑,求得的硬度,用于硬度較低的材料。金屬腐蝕呈點狀并形成深坑??孜g的產(chǎn)生與金屬的本性及其所處介質(zhì)有關(guān)。
如紙、塑料薄膜等。片材表面事先涂覆上一層熱熔膠。加工時,熱壓輥熱壓片材,使之與下面已成型的工件粘接。用CO2激光器在剛粘接的新層上切割出零件截面輪廓和工件外框,并在截面輪廓與外框之間多余的區(qū)域內(nèi)切割出上下對齊的網(wǎng)格。激光切割完成后,工作臺帶動已成型的工件下降,與帶狀片材分離。供料機構(gòu)轉(zhuǎn)動收料軸和供料軸,帶動料帶移動,使新層移到加工區(qū)域。工作合上升到加工平面,熱壓輥熱壓,工件的層數(shù)增加一層,高度增加一個料厚。再在新層上切割截面輪廓。如此反復直至零件的所有截面粘接、切割完。**后,去除切碎的多余部分,得到分層制造的實體零件。LOM工藝只需在片材上切割出零件截面的輪廓,而不用掃描整個截面。因此成型厚壁零件的速度較快,易于制造大型零件。工藝過程中不存在材料相變,因此不易引起翹曲變形。工件外框與截面輪廓之間的多余材料在加工中起到了支撐作用,所以LOM工藝無需加支撐。缺點是材料浪費嚴重,表面質(zhì)量差。3、SLS(SelectiveLaserSintering)工藝SLS工藝稱為選域激光燒結(jié),由美國德克薩斯大學奧斯汀分校的1989年研制成功。SLS工藝是利用粉末狀材料成型的。將材料粉末鋪灑在已成型零件的上表面,并刮平。塑性是指金屬材料在載荷外力的作用下,產(chǎn)生長久變形(塑性變形)而不被破壞的能力。上海廢物利用金屬材料互惠互利
繼石器時代之后出現(xiàn)的銅器時代、鐵器時代。均以金屬材料的應(yīng)用為其時代的標志。福建正規(guī)金屬材料技術(shù)指導
⑶熱膨脹性隨著溫度變化,材料的體積也發(fā)生變化(膨脹或收縮)的現(xiàn)象稱為熱膨脹,多用線膨脹系數(shù)衡量,亦即溫度變化1℃時,材料長度的增減量與其0℃時的長度之比。熱膨脹性與材料的比熱有關(guān)。在實際應(yīng)用中還要考慮比容(材料受溫度等外界影響時,單位重量的材料其容積的增減,即容積與質(zhì)量之比),特別是對于在高溫環(huán)境下工作,或者在冷、熱交替環(huán)境中工作的金屬零件,必須考慮其膨脹性能的影響。⑷磁性能吸引鐵磁性物體的性質(zhì)即為磁性,它反映在導磁率、磁滯損耗、剩余磁感應(yīng)強度、矯頑磁力等參數(shù)上,從而可以把金屬材料分成順磁與逆磁、軟磁與硬磁材料。⑸電學性能主要考慮其電導率,在電磁無損檢測中對其電阻率和渦流損耗等都有影響。工藝性能金屬對各種加工工藝方法所表現(xiàn)出來的適應(yīng)性稱為工藝性能,主要有以下四個方面:⑴切削加工性能:反映用切削工具(例如車削、銑削、刨削、磨削等)對金屬材料進行切削加工的難易程度。⑵可鍛性:反映金屬材料在壓力加工過程中成型的難易程度,例如將材料加熱到一定溫度時其塑性的高低(表現(xiàn)為塑性變形抗力的大小),允許熱壓力加工的溫度范圍大小。福建正規(guī)金屬材料技術(shù)指導
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